Топырақ микрооргганизмінің әртүрлілігін және сулы топырақ фаунасын зерттеу
Мақсаты: құрғақ және сулы топырақ микроорганизмдерінің әртүрлілігін зерттеу.
Материалдар мен құрал-жабдықтар: микроскоп, Петри табақшасы, пипетка, зат шынысы, топырақ өсімдік тамырлары.
Жұмыстың орындалуы:
Петри табақшасына салынған топыраққа су құйып, біраз күн қоямыз. Осы табақшаның беткі су бөлігінің пипетка арқылы зат шынысына бір тамшы тамызып, оны жабын шынымен жабамыз. Тағы да екінші препарат жасаймыз. Ол үшін Петри табақшасындағы ылғалды топырақтың сулы бөлігінен бір түйірін зат шынысына саламыз да, жабынды шынымен жабамыз. Осы зат шыныларын микроскоп арқылы қарап, ондағы өзгерістерді анықтап болған соң, дәптерге суретін салып, жазамыз. Осы зерттеуді құрғақ топырақтан жасалған ерітіндіден алып, микроскоппен қараймыз. Микроскоппен өсімдік тамырлары айналасындағы топырақтан да ерітінді дайындап, бактериялар мен балдырлар флорасын және өсімдік тамырларында қарапайымдылардың жиналғанын бақылаймыз.
Құраттар – Vermes
Құрттар екі жақты симметриялы жануарлар. Олар коловраткалар (айналмалылар) және нематодтар жатады. Мөлшерлері -0,1мм-ден 2,5мм-ге дейін жететін көп клеткалы жануарлар. Денесі сақиналардан тұрады. Басы мойны,денесі – аяғы болып 4 бөліккке бөлінеді.
Олар устриттермен, бактериялармен, бір клеткалы балдырлармен қоректенеді. Негізінен –полифагтар.
Нематодтар – жұмыр құрттар. Топырақта омыртқасыз жануарларға жатады. Мөлшерлері 0,05 мнм-ге дейін. Қоректену тұрғысынан қарағанда сапрбионтты түрлерімен паразитті түрлері де кездеседі. Олар тез көбейіп, тез өседі. Фитопаразиттер өсімдік тамырларына еніп, оларға зиян келтіреді. Нематодтардың биомассалары топырақты азот қорымен молықтырады.
Сақиналы құрттар. Оларда әр сақинаның ұқсастылығы – метамериялары болып, сигменттің созылуы 5-тен – 500-ге дейін жетеді.
Жауын құрттары. Бұлар макрофауна өкілі болып табылады. Нағыз геобионттар, сұр түсті ұзындығы – 15см-ге дейін жетеді. Негізгі талаптар ылғалдылық, ал қуаңшылық жағдайларда тез өледі.
Маллюскалар
Маллюскаларға шырышты ұлулар жатады. Олар су тұрғындары, олардың 700-дей түрлері бар. Белгілі жүзім ұлулары, өмір сүрі шегі 6-7 жыл жүзімге зиян келтіреді, қыста топырақта жұмыртқаларын сақтайды.
Сапрофиттер
Жәй жүретіндер – систематикалық жайы белгісіз, микроскопиялық омыртқасыздар. Ең ірісі 2,2мм-ден аспайды. Олар ыңғайсыз, өте жәй қозғалатын жануарлар. Жәндіктін клеткасымен қоректенеді. Олардың ішінде нематодтарды жоятын жыртқыштары да кездеседі. Биологиялық ерекшелігіне келсек, қуаңшылықта ұзақ сақталу қабілеті бар. Ал анабиозда олар 2-3 жылға дейін сақталады. Жоғары және төмен температурада өте шыдамды. Топырақта көп болуына қарамастан, геобионттарға оларды жатқызуға болады, өйткені олардың суда тіршілігі жоғары. Топырақтың құрылуына, түзілуіне өз ықпалын тигізеді.
Буынаяқтылар – бұл өте көп тараған омыртқасыздар түрінің ең жоғарғы тобына жататын әртүрлі жануарлар. Олардың өкілдері макро, мезо- және микрофаунаға жатады. Бұлар насекомдар, өрмекші тұқымдастар және шаянтәрізділер.
Өрмекшілер – 20мың түрі бар. Олар жыртқыштар, ылғал жерлерде кездеседі. Әсіресе жайылымды жерлерде көп кездеседі.
Шаян тәрізділер – (1000 түрі бар) құмда, шөлейтті жерлерде орын тепкен.
Насекомдар – бұларға құмырсқалар жатады. Олар топырақ организмдері тек органикалық заттарды көбейту қызметін атқарып қана қоймай хитин сияқты күрделі қосылыстарды өсімдіктерге сіңімді күйге айналдыруға да зор көмегі бар. Жалпы биологиялық процестің әсерінен топырақтың құнарлы қабаты молая түседі. Сөйтіп топырақ органикалық заттар түзілу процесінің үздіксіз жүруін тікелей әсерін тигізеді.
Топырақта өмір сүретін жануарларды анықтау
Мақсаты: Топырақты мекендеуші әр түрлі микроатрофоттарды, майда жануарларды анықтау.
Материалдар мен құрал-жабдықтар: сулы стакан, тірі микроатрофоттар мен шыны воронка, сүзгі қағазы, Петри ыдысы, пинцеттер, бинокулярлар, инелер.
Жұмыстың орындалуы:
Стакандағы жануарлар бар сұйықтықты сүзгі қағазы бар воронкамен сүземіз. Ылғал сүзгі қағазында қалған жануарларды петри ыдысына жайып саламыз. Олардағы кенелерді, каллембелдарды бинокулярмен қараймыз. Петри табақшасын жауып, қақпақ сыртынан бақылаймыз.Осылайша топырақтағы жануарлардың әр түрлі типтерін зерттеуге болады.
Топырақта өмір сүретін жануарларды басқаша анықтауға да болады. Оларды анықтап білу үшін воронкіге (сүзгішке) кесілген дәкені салып, үстіне зерттелетін топырақтан шамалап саламыз. Воронканы басқа ыдысқа қойып, үстіне лампа (шырақ) орнатамыз. Түнімен тұрған жарық әсеінен топырақтағы жануарлар воронка тесігі арқылы бос шыны ыдыстың түбіне түседі. Шыны ыдыстың түбінде көп аяқтыларды, қоңыз личинкаларын, айырқұйрықтарды көруге болады.
Талдау сұрақтары:
Топырақта су организмдері неге балдырлар, қарапайымдылар болады?
Құрғақ және сулы топырақта қарапайымдылар санының әртүрлілігін немен түсіндіруге болады?
Кейіннен топырақта қарапайымдылар мен балдылардың адаптациялануы қалай жүреді?
Топырақтағы қарапайымдылардың экологиялық қызметі қандай?
Макро- және микрофаунаға жататын жануарлар түрін ата, қызметі қандай?
Топырақ фаунасының таксономиялық топтарын ата.
Саркодиндерге кімдер жатады,топырақта қандай қызмет атқарады?
Жауын құрты топырақта қандай қызмет атқарады?
Негізгі терминдер және олардың мәні
Автоклав – қысым мен жоғары температурада микроорганизмдерді және олардың спораларын 1000С температурада қыздырылған ыстық су буының жоғары қысымымен (0,5-2атм) микроорганизмдерді зарарсыздандыратын аппарат.
Амилаза немеес диастаза крахмалды декстрин және мальтозағы дейін ыдырататын гидролиздеуші фермент.
Анабиоз – организм тіршілігінің әдетте байқалмайтын жасырын түрі (уақытша тоқтауы).
Штамм – морфологиялық және биологиялық қасиеттері бірдей, бір түрге жататын микроорганизмдер кльтурасы.
Плазмолиз – орта концентрациясының артуына клеткада су азайып, цитоплазма жиырылып, клетка қабығының ажырауы.
Плазмоптиз – цитоплазмаға сыртқы ортадан су көп еніп клетканың жарылып кетуі.
Ассимиляция – клетканың сырттан энергия сіңіру процесі.
Диссимиляция – аралық өнімдер түзіліп, ең соңғы өнім сыртқы ортаға бөлінетін процесс.
Анаболизм – ортадағы жәй қосылыстардан күрделі органикалық қосылыстар синтездейтін микроорганизм клеткасындағы зат алмасу реакциясының жүруі.
Катаболизм – күрделі органикалық заттардың ыдырау процесін, яғни белоктық тотығу және ашу кезіндегі энергия бөле жүру процесі.